CN110348084A - 面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统及方法，系统包括乘客需求处理模块、配置设计需求词库、运营商需求获取模块、历史设计数据库、运营商需求权重计算模块和质量屋计算模块；首先基于网络评论挖掘得到的地铁乘客动态需求和权重，剔除不合理或不经济的需求项；再根据地铁车辆配置设计需求词库和用户需求书进行信息抽取，得到运营商需求；然后根据历史订单数据构建效用函数并求解，得到运营商需求的动态权重；最后基于质量屋，将运营商需求的动态权重转化为技术指标的权重。本发明避免了传统地铁车辆设计中忽视乘客需求的情况；同时有效解决了传统地铁车辆设计中技术指标权重计算过程繁琐复杂的问题。

Description

面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统及 方法

技术领域

本发明涉及地铁车辆设计技术领域，具体为一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统及方法。

背景技术

地铁车辆是一种复杂的机电产品，其设计过程一般是根据客户需求，在现有产品的基础上进行修改。基于已形成的模块化结构组成，制造商在设计地铁车辆时一般会根据运营商的需求，采用配置设计的思想，对其各组成模块进行选型设计。而制造商在上述过程中，往往仅考虑运营商提出的需求，针对运营商需求确定地铁车辆的技术指标。而地铁车辆的客户不仅包括运营商，还包括其终端客户——地铁乘客。忽视乘客需求，会使得设计出的地铁车辆缺乏市场竞争力，最终影响地铁制造商的竞争优势。

在对地铁车辆进行配置设计时，需要客户需求的权重并将其转化为技术指标的权重。质量屋是一种确定客户需求与产品技术指标之间关系的方法，通过质量屋，可以将客户需求的权重转化为技术指标的权重。但使用质量屋时，每次设计都需要单独确定客户需求的权重和需求与技术指标之间的关系，使得设计过程变得十分繁琐。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统及方法，以至少解决以往地铁车辆设计时忽视乘客需求的技术问题，并实现了技术指标权重的动态获取。技术方案如下：

一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统，包括乘客需求处理模块、配置设计需求词库、运营商需求获取模块、历史设计数据库、运营商需求权重计算模块和质量屋计算模块；

乘客需求处理模块对获取到的乘客需求进行处理，删去不合理的需求项，并对剩余需求项的权重进行归一化处理；

配置设计需求词库为针对地铁车辆配置设计，从历史设计数据中提取的主要需求组成的词库，包括需求项、需求内容、内容格式和该项需求在用户需求书中对应的小标题；

运营商需求获取模块在输入新的用户需求书后，根据配置设计需求词库提取运营商需求；

历史设计数据库包括历史订单、历史设计等数据；

运营商需求权重计算模块根据历史设计数据库提供的历史订单数据和运营商需求获取模块提供的运营商需求数据计算运营商需求权重；

质量屋计算模块根据乘客需求处理模块提供的乘客需求项及其权重和运营商需求权重计算模块提供的运营商需求权重，在历史设计数据的基础上计算技术指标权重。

进一步的，还包括历史数据管理模块和配置设计需求词库管理模块；

历史数据管理模块对历史订单、历史设计数据进行添加、删改、编辑和查询；

配置设计需求词库管理模块对配置设计需求词库进行添加、删改、编辑和查询。

一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取方法，包括以下步骤：

步骤1：基于网络评论挖掘得到的地铁乘客动态需求和权重，与市场上需求相似的地铁车辆产品作对比，剔除不合理或不经济的需求项；

步骤2：根据地铁车辆配置设计需求词库和用户需求书进行信息抽取，得到运营商需求；

步骤3：根据历史订单数据构建效用函数并求解，得到运营商需求的动态权重；

步骤4：基于质量屋，将运营商需求的动态权重转化为技术指标的权重。

进一步的，所述步骤2具体包括：

步骤21：针对本次设计调整配置设计需求词库，确定待抽取的需求项；所述调整配置设计需求词库包括需求项、需求内容、内容格式和该项需求在用户需求书中对应的小标题，并随着每次设计，进行更新；

步骤22：基于配置设计需求词库中需求项名称，对输入的用户需求书进行匹配；首先定位需求项对应的小标题，若对应成功则匹配需求项名称，若匹配成功则直接提取该需求项名称后最近的且格式匹配的内容；否则根据需求项名称检索整个文档，若匹配到唯一对应的需求项名称则提取该需求项名称后最近的且格式匹配的内容；其它情况下则记录该项需求，在所有需求提取完毕后由设计人员进行处理。

更进一步的，所述步骤3具体包括：

步骤31：根据抽取的需求项检索历史订单数据，确定各订单对应的需求水平与销售额；

步骤32：将需求水平完全相同的订单进行合并，并将其销售额相加作为该类订单的总销售额；将需求水平相似度过高的订单中销售额较小的订单合并至销售额最大的订单，并将较小的销售额乘以一比例系数再加上最大的销售额作为合并后订单的总销售额；

步骤33：构建效用函数其中a(x)为某类订单的总销售额，m为需求项的数量，k_i为需求i水平的数量，a_ij为需求i的第j个水平贡献的效用，参数x_ij当a_ij存在时为1，否则为0；

步骤34：用一组虚拟变量x_i代替单个订单下需求i的具体水平，x_i的取值为0或1；通过若干x_i的组合表示出单个需求i的不同水平；二者数量的对应关系为其中p_i为表示需求i所有水平所需的虚拟变量数量；

步骤35：将效用函数转化为其中p为效用函数转化后虚拟变量的数量，利用最小二乘法求解该效用函数得到参数b_i；

步骤36：根据b_i求解得到a_ij，根据a_ij得到第i个需求效用的变动范围： c_i＝{max(a_ij)-min(a_ij)}；

根据c_i得到第i个需求的权重为

更进一步的，步骤41：对乘客和运营商需求进行处理：乘客的各项需求权重乘以乘客需求的总数，运营商的各项需求权重乘以运营商需求的总数；

步骤42：根据当次设计的需求与历史设计需求的差异，在历史设计技术指标项的基础上进行修改，进而确定当次设计的技术指标；

步骤43：对比当次设计的需求项和指标项与历史设计的区别，并由专家基于历史配置设计产生的质量屋对当次设计的质量屋中的关联矩阵进行修改；

步骤44：计算得到各项技术指标的权重。

本发明的有益效果是：本发明通过同时对地铁乘客和运营商需求进行处理，并将二者均作为质量屋的输入，得到综合考虑乘客和运营商需求的技术指标和权重，避免了传统地铁车辆设计中忽视乘客需求的情况；同时，本发明只需专家在设计过程中少量参与就可以实现技术指标动态权重的自动计算，有效解决了传统地铁车辆设计中技术指标权重计算过程繁琐复杂的问题，可以帮助设计人员提高设计效率。

附图说明

图1为本发明面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统的示意图。

图2为本发明面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。如图1所示，一种基于乘客和运营商的需求确定地铁车辆技术指标动态权重获取系统的实施例，包括：

1)乘客需求处理模块，用于对获取到的乘客需求进行处理，删去不合理的需求项，并对剩余需求项的权重进行归一化处理；

2)运营商需求获取模块，用于输入新的用户需求书后，根据配置设计需求词库提取运营商需求；

3)运营商需求权重计算模块，用于根据历史设计数据库提供的历史订单数据和运营商需求获取模块提供的运营商需求数据计算运营商需求权重；

4)质量屋计算模块，用于根据乘客和运营商的需求权重，在历史设计数据的基础上计算技术指标权重；

5)历史数据管理模块，用于历史订单、历史设计等数据的添加、删改、编辑、查询等功能；

6)配置设计需求词库管理模块，用于配置设计需求词库的添加、删改、编辑、查询等功能；

7)配置设计需求词库，是针对地铁车辆配置设计，从历史设计数据中提取的主要需求组成的词库，包括需求项、需求内容、内容格式和该项需求在用户需求书中对应的小标题，随着每次设计，需求词库也会更新；

8)历史设计数据库，包括历史订单、历史设计等数据。随着新设计的完成，新的需求订单和设计数据也会加入该数据库中。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图2所示，本发明实施例一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取方法，包括以下步骤：

步骤1：基于通过网络评论挖掘得到的地铁乘客动态需求和权重，与市场上同类型产品作对比，剔除不合理的需求项；然后对筛选后的乘客需求进行归一化处理。

其中，基于网络爬虫获取的实时评论数据，通过数据挖掘获取到的地铁乘客需求和权重具有动态性。

表1通过网络爬虫得到的网络评论原始数据

经与市场上同类型产品进行对比，可以判断获取到的乘客需求是否合理，并剔除不合理或不经济的需求项，然后对筛选后的乘客需求进行归一化处理。处理前后的部分乘客需求如下表所示。

表2处理前后的部分乘客需求

步骤2：基于地铁车辆配置设计需求词库和用户需求书，进行信息抽取得到运营商需求。分两步进行：

1)针对本次设计调整配置设计需求词库，确定待抽取的需求项。地铁车辆配置设计需求词库如下表所示。因为运营商的核心需求项一般不会变化，故只需做少量调整。其中，地铁车辆配置设计需求词库是针对地铁车辆配置设计，从历史设计数据中提取的主要需求组成的词库，包括需求项、需求内容、内容格式和该项需求在用户需求书中对应的小标题，随着每次设计，需求词库也会更新；

表3地铁车辆配置设计需求词库

2)基于配置设计需求词库中需求项名称，对输入的用户需求书进行匹配。由于地铁车辆的用户需求书的格式比较固定，首先定位需求项对应的小标题，若对应成功则匹配需求项名称，若匹配成功则直接提取该需求项名称后最近的且格式匹配的内容；否则根据需求项名称检索整个文档，若匹配到唯一对应的需求项名称则提取该需求项名称后最近的且格式匹配的内容；其它情况下则记录该项需求，在所有需求提取完毕后由设计人员进行处理。

步骤3：基于历史订单数据，构建效用函数并求解，得到运营商需求的动态权重，分六步进行：

1)根据抽取的需求项检索历史订单数据，确定各订单对应的需求水平与销售额；

2)将需求水平完全相同的订单进行合并，并将其销售额相加作为该类订单的总销售额。将需求水平相似度过高的订单中销售额较小的订单合并至销售额最大的订单，并将较小的销售额乘以一比例系数再加上最大的销售额作为合并后订单的总销售额。将销售额归一化后得到的部分结果如下表所示；

表4销售额归一化后得到的部分结果

3)构建效用函数其中a(x)为某类订单的总销售额，m为需求项的数量，k_i为需求i水平的数量，a_ij为需求i的第j个水平贡献的效用，参数x_ij当a_ij存在时为1，否则为0；

4)用一组虚拟变量x_i代替单个订单下需求i的具体水平，x_i的取值为0或1；通过若干x_i的组合表示出单个需求i的不同水平；二者数量的对应关系为其中p_i为表示需求i所有水平所需的虚拟变量数量；以“列车最大运行速度”为例，其x_i取值和a_ij的对应关系如下表所示。

表5虚拟变量x_i和需求i的第j个水平贡献的效用a_ij的对应关系

5)将效用函数转化为其中p为效用函数转化后虚拟变量的数量，利用最小二乘法求解该效用函数得到参数b_i；

6)根据b_i求解得到a_ij，根据a_ij得到第i个需求效用的变动范围：c_i＝{max(a_ij)-min(a_ij)}；根据c_i得到第i个需求的权重为部分运营商需求各水平的效用和需求权重计算结果如下表所示。

表6部分运营商需求各水平的效用和需求权重计算结果

步骤4：基于质量屋，将需求权重转化为技术指标的权重。分四步进行：

1)对乘客和运营商需求进行处理，乘客的各项需求权重乘以乘客需求的总数，运营商的各项需求权重乘以运营商需求的总数；

2)根据本次设计的需求与历史设计需求的差异，在历史设计技术指标项的基础上进行修改，进而确定本次设计的技术指标；

3)对比本次设计的需求项和指标项与历史设计的区别，并由专家基于历史配置设计产生的质量屋对本次设计的质量屋中的关联矩阵进行修改；

4)计算得到各项技术指标的权重。部分质量屋及计算结果如下表所示。

表7部分质量屋及计算结果--质量屋矩阵表

Claims (6)

1.一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统，其特征在于，包括乘客需求处理模块、配置设计需求词库、运营商需求获取模块、历史设计数据库、运营商需求权重计算模块和质量屋计算模块；

乘客需求处理模块对获取到的乘客需求进行处理，删去不合理的需求项，并对剩余需求项的权重进行归一化处理；

配置设计需求词库为针对地铁车辆配置设计，从历史设计数据中提取的主要需求组成的词库，包括需求项、需求内容、内容格式和该项需求在用户需求书中对应的小标题；

运营商需求获取模块在输入新的用户需求书后，根据配置设计需求词库提取运营商需求；历史设计数据库包括历史订单、历史设计等数据；

运营商需求权重计算模块根据历史设计数据库提供的历史订单数据和运营商需求获取模块提供的运营商需求数据计算运营商需求权重；

质量屋计算模块根据乘客需求处理模块提供的乘客需求项及其权重和运营商需求权重计算模块提供的运营商需求权重，在历史设计数据的基础上计算技术指标权重。

2.根据权利要求1所述的面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取系统，其特征在于，还包括历史数据管理模块和配置设计需求词库管理模块；

历史数据管理模块对历史订单、历史设计数据进行添加、删改、编辑和查询；

配置设计需求词库管理模块对配置设计需求词库进行添加、删改、编辑和查询。

3.一种面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基于网络评论挖掘得到的地铁乘客动态需求和权重，与市场上需求相似的地铁车辆产品作对比，剔除不合理或不经济的需求项；

步骤2：根据地铁车辆配置设计需求词库和用户需求书进行信息抽取，得到运营商需求；

步骤3：根据历史订单数据构建效用函数并求解，得到运营商需求的动态权重；

步骤4：基于质量屋，将运营商需求的动态权重转化为技术指标的权重。

4.根据权利要求3所述的面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

步骤21：针对本次设计调整配置设计需求词库，确定待抽取的需求项；所述调整配置设计需求词库包括需求项、需求内容、内容格式和该项需求在用户需求书中对应的小标题，并随着每次设计，进行更新；

步骤22：基于配置设计需求词库中需求项名称，对输入的用户需求书进行匹配；首先定位需求项对应的小标题，若对应成功则匹配需求项名称，若匹配成功则直接提取该需求项名称后最近的且格式匹配的内容；否则根据需求项名称检索整个文档，若匹配到唯一对应的需求项名称则提取该需求项名称后最近的且格式匹配的内容；其它情况下则记录该项需求，在所有需求提取完毕后由设计人员进行处理。

5.根据权利要求3所述的面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

步骤31：根据抽取的需求项检索历史订单数据，确定各订单对应的需求水平与销售额；

步骤32：将需求水平完全相同的订单进行合并，并将其销售额相加作为该类订单的总销售额；将需求水平相似度过高的订单中销售额较小的订单合并至销售额最大的订单，并将较小的销售额乘以一比例系数再加上最大的销售额作为合并后订单的总销售额；

步骤33：构建效用函数其中a(x)为某类订单的总销售额，m为需求项的数量，k_i为需求i水平的数量，a_ij为需求i的第j个水平贡献的效用，参数x_ij当a_ij存在时为1，否则为0；

步骤34：用一组虚拟变量x_i代替单个订单下需求i的具体水平，x_i的取值为0或1；通过若干x_i的组合表示出单个需求i的不同水平；二者数量的对应关系为其中p_i为表示需求i所有水平所需的虚拟变量数量；

步骤35：将效用函数转化为其中p为效用函数转化后虚拟变量的数量，利用最小二乘法求解该效用函数得到参数b_i；

步骤36：根据b_i求解得到a_ij，根据a_ij得到第i个需求效用的变动范围：

c_i＝{max(a_ij)-min(a_ij)}；

根据c_i得到第i个需求的权重为

6.根据权利要求3所述的面向多主体客户的地铁车辆技术指标动态权重获取方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

步骤41：对乘客和运营商需求进行处理：乘客的各项需求权重乘以乘客需求的总数，运营商的各项需求权重乘以运营商需求的总数；

步骤42：根据当次设计的需求与历史设计需求的差异，在历史设计技术指标项的基础上进行修改，进而确定当次设计的技术指标；

步骤43：对比当次设计的需求项和指标项与历史设计的区别，并由专家基于历史配置设计产生的质量屋对当次设计的质量屋中的关联矩阵进行修改；

步骤44：计算得到各项技术指标的权重。